• Κύριος
  • Εξωμηνες
  • Ένας δίσκος υλικού γύρω από έναν εξωγήινο πλανήτη μπορεί να σχηματίζει φεγγάρια καθώς παρακολουθούμε

Ένας δίσκος υλικού γύρω από έναν εξωγήινο πλανήτη μπορεί να σχηματίζει φεγγάρια καθώς παρακολουθούμε

Ποια Ταινία Θα Δείτε;
 
>

Μέχρι στιγμής, οι αστρονόμοι έχουν βρει σχεδόν 4.500 εξωπλανήτες σε τροχιά γύρω από άλλα αστέρια. Όμως, παρά τον μεγάλο αριθμό, δεν υπήρξε καμία σταθερή ανίχνευση ενός εξωμήνου, ενός φεγγαριού που περιφέρεται σε κάποιον από αυτούς τους πλανήτες * .



Ωστόσο, υπάρχουν ενδιαφέρουσες ενδείξεις ότι ένας πλανήτης που περιφέρεται γύρω από ένα κοντινό αστέρι μπορεί να έχει τις πρώτες ύλες για να φτιάξει ένα φεγγάρι , και ένα ή περισσότερα φεγγάρια μπορεί να σχηματίζονται εκεί αυτήν τη στιγμή. Νέες (και εξαιρετικά δροσερές) παρατηρήσεις επιβεβαιώνουν τις προηγούμενες ότι ο πλανήτης περιβάλλεται από ένα δίσκο σκόνης με αρκετή μάζα για να κάνει αρκετά φεγγάρια στο μέγεθος της δικής μας Σελήνης.

Το αστέρι ονομάζεται PDS 70. Είναι περίπου 365 έτη φωτός μακριά, και πολύ νέος, περίπου 5 εκατομμυρίων ετών (για σύγκριση ο Sunλιος είναι 4,6 δισεκατομμύρια, χίλιες φορές μεγαλύτερος). Είναι τόσο μικρό που εξακολουθεί να περιβάλλεται από έναν κυκλικό δίσκο αερίου και σκόνης που φαίνεται καθαρά σε εικόνες υψηλής ανάλυσης. Στην πραγματικότητα είναι περισσότερο ένας δακτύλιος, ένας δίσκος με μια τεράστια κοιλότητα στη μέση. Η εσωτερική άκρη του δακτυλίου βρίσκεται περίπου 6,8 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από το αστέρι και εκτείνεται σε περίπου 15 δισεκατομμύρια (το βλέπουμε υπό γωνία, έτσι μοιάζει με έλλειψη).







Philip Plait Bad Astronomy alma_pds70cΜεγέθυνση

Το αστέρι PDS 70 έχει έναν δακτύλιο σκόνης γύρω του και δύο γνωστούς πλανήτες. Ο εσωτερικός πλανήτης είναι πολύ αμυδρός για να φανεί εδώ, αλλά το φωτεινό σημείο στη θέση 2:00 από το αστέρι είναι PDS 70c, το οποίο φιλοξενεί έναν δίσκο υλικού γύρω του που μπορεί να σχηματίζει φεγγάρια. Πίστωση: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.

Μεταξύ του αστεριού και του δακτυλίου υπάρχουν δύο γνωστοί πλανήτες, που ονομάζονται PDS 70b και c. Δεν είναι γνωστό πόσο μεγάλοι είναι, αλλά είναι πολύ πιθανό και οι δύο να είναι κάπου μεταξύ 1 και 10 φορές τη μάζα του Δία. Το εξωτερικό, PDS 70c, είναι πολύ κοντά στην εσωτερική άκρη του δακτυλίου και είναι πιθανό η βαρύτητα του πλανήτη να περικόπτει την εσωτερική άκρη του δακτυλίου, τραβώντας αέριο και σκόνη που πλησιάζουν όλο και περισσότερο στο αστέρι. Και οι δύο πλανήτες μαζί έχουν σκουπίσει βαρυτικά μια μεγάλη περιοχή γύρω από το αστέρι στον δακτύλιο.

Ωστόσο, το 2019, μια ομάδα αστρονόμων που χρησιμοποίησε το ALMA (η σειρά Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ανέφερε ότι βρήκε μια περίσσεια φωτός μεγάλου μήκους κύματος που προέρχεται από το PDS 70c. Σε αυτό το μήκος κύματος (855 μικρά ή 0,855 mm, αν κρατάτε σημειώσεις) ο πλανήτης πρέπει να είναι πολύ αμυδρός, οπότε αυτό πρέπει να προέρχεται από κάτι άλλο. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι μπορεί να είναι ένα κυκλοφοριακός δίσκος , ένας δίσκος σκόνης γύρω από τον ίδιο τον πλανήτη, που μπορεί να λάμψει σε αυτό το μήκος κύματος.

υπάρχει γυμνό σε 50 αποχρώσεις του γκρι
Philip Plait Bad Astronomy alma_pds70c_zoomΜεγέθυνση

Ένα κοντινό πλάνο του πλανήτη PDS 70c (δεξιά) δείχνει ότι είναι καθαρά διαχωρισμένο από την εσωτερική άκρη του εξωτερικού δίσκου (αριστερά) και η περίσσεια φωτεινότητας οφείλεται σε έναν πλανητικό δίσκο σκόνης (η εκτεταμένη φούσκα γύρω από τον πλανήτη αυτή η εικόνα είναι φωτεινή στο παρασκήνιο και όχι από το δίσκο, το οποίο είναι πολύ μικρό για να το δείτε εδώ). Πίστωση: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.





Νέες παρατηρήσεις το συμπιέζουν, όμως . Έχουν υψηλότερη ανάλυση και μπορούν να διαχωρίσουν καθαρά τον πλανήτη από την εσωτερική άκρη του εξωτερικού δακτυλίου, δείχνοντας αρκετά πειστικά ότι το υπερβολικό φως προέρχεται από την περιοχή γύρω από τον πλανήτη. Ο κυκλικός πλανητικός δίσκος δεν έχει επιλυθεί (δηλαδή εμφανίζεται μια κουκίδα στο τηλεσκόπιο), πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να έχει διάμετρο μικρότερη από περίπου 360 εκατομμύρια χιλιόμετρα, ένα κλάσμα μεγαλύτερο από την τροχιά της Γης γύρω από τον Sunλιο. Δεδομένου του πόσο φωτεινό είναι, εκτιμούν ότι είναι πιθανό να μην είναι μικρότερο από περίπου 180 εκατομμύρια χιλιόμετρα, επίσης.

Η σκόνη στο δίσκο είναι κρύα, περίπου -245 ° C (-410 ° F) -μην ξεχνάτε, αυτός ο πλανήτης απέχει τόσο πολύ από το άστρο του όσο ο Ποσειδώνας από τον Sunλιο. Ισχυρό κρύο σε εκείνα τα μέρη. Δεδομένης της θερμοκρασίας του και του μεγέθους των κόκκων σκόνης, οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι η μάζα του δίσκου είναι περίπου 0,007 - 0,031 φορές τη μάζα της Γης. Αυτό είναι περίπου times έως 2,5 φορές η μάζα της Σελήνης μας, οπότε πιθανώς αρκετά για να φτιάξουμε έναν δορυφόρο αξιοπρεπούς μεγέθους. Θα σημειώσω ότι αυτή είναι η μάζα τώρα ? είναι πιθανό ένα φεγγάρι ή φεγγάρια να έχουν σχηματιστεί ήδη εκεί, οπότε αυτή είναι η μάζα που απομένει από μια συνεχιζόμενη διαδικασία σχηματισμού φεγγαριού.

Είναι πολύ πρώτο! Μπορεί να είμαστε μάρτυρες του σχηματισμού ενός σεληνιακού συστήματος τύπου Δία με PDS 70c. Φοβερο.

Ο άλλος πλανήτης, PDS 70b, έχει επίσης υπερβολική εκπομπή 855 μικρών, επομένως μπορεί επίσης να έχει έναν κυκλικό πλανητικό δίσκο. Είναι πιο κοντά στο αστέρι, οπότε ο δίσκος πρέπει να είναι μικρότερος (η βαρύτητα του αστεριού θα μειώσει το μέγεθός του · αν γίνει πολύ μεγάλο, η σκόνη θα απομακρυνθεί από τον πλανήτη). Μήπως σχηματίζει και φεγγάρια; Μπορεί.

Έργα τέχνης που απεικονίζουν τον κυκλικό πλανητικό δακτύλιο σκόνης γύρω από το PDS 70c και ένα πιθανό φεγγάρι που σχηματίζεται εκεί. Πίστωση: NRAO/AUI/NSF, S. DagnelloΜεγέθυνση

Έργα τέχνης που απεικονίζουν τον κυκλικό πλανητικό δακτύλιο σκόνης γύρω από το PDS 70c και ένα πιθανό φεγγάρι που σχηματίζεται εκεί. Πίστωση: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Νωρίτερα είπα ότι οι πλανήτες έχουν σαρώσει μια μεγάλη περιοχή του συστήματος από τη σκόνη. Ωστόσο, οι παρατηρήσεις της ALMA δείχνουν επίσης ότι υπάρχει ένα εσωτερικός δακτύλιο σκόνης που δεν εκτείνεται περισσότερο από περίπου 2,5 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από το αστέρι. Αυτός ο δακτύλιος είναι αμυδρός και επομένως δεν είναι τρομερά μαζικός. οι συγγραφείς εκτιμούν ότι έχει μάζα όχι μεγαλύτερη από το 1/3 της Γης, και πιθανώς μικρότερη. Μπορεί να κάνει έναν μικρότερο πλανήτη σε τροχιά πιο κοντά, αλλά δεδομένου του πόσο λεπτή είναι η σκόνη που φαίνεται απίθανο. Από την άλλη πλευρά, εάν υπάρχουν πλανήτες που βρίσκονται κοντά στο αστέρι, θα ήταν σχεδόν αδύνατο να εντοπιστούν.

λόγω του επιπέδου βαθμού winn dixie

Πέρα από όλα αυτά, βλέπουν ότι ο εξωτερικός δακτύλιος έχει μια φωτεινή περιοχή, όπου μπορεί να συσσωρεύεται σκόνη. Αυτό θα μπορούσε να υποδηλώνει έναν άλλο πλανήτη που βρίσκεται σε τροχιά κοντά στον δακτύλιο, πολύ αμυδρό για να ανιχνευθεί στις εικόνες. Το αιχμηρό εξωτερικό άκρο του δακτυλίου υποδηλώνει επίσης κάτι εκεί έξω που το κόβει. Δεν είναι οριστικό, αλλά σαφώς αυτό το σύστημα φέρνει πολλές εκπλήξεις. Περιμένω ότι οι αστρονόμοι θα το παρατηρήσουν πολύ τα επόμενα χρόνια.

Αναρωτιέμαι αν αυτό ήταν το δικό μας ηλιακό σύστημα πριν από 4,55 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν οι πλανήτες μόλις άρχιζαν να συγχωνεύονται; Απολαμβάνω τις επιστημονικές πτυχές του PDS 70, ό, τι μπορούμε να μάθουμε για τον αστρικό και πλανητικό σχηματισμό από αυτό. Αλλά είναι δύσκολο να μην το πάρουμε προσωπικά και αναρωτιόμαστε αν είναι σαν να βλέπουμε τις δικές μας φωτογραφίες μωρών, αν είχαν τραβηχτεί αιώνες πριν.


*Υπάρχουν πειστικά στοιχεία ότι ο κόσμος μεγέθους Δία Kepler-1625b μπορεί να έχει φεγγάρι μεγέθους Ποσειδώνα, αλλά δεν έχει ακόμη επιβεβαιωθεί.